مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی و عددی تأثیر پره‌های جداکننده بر عملکرد پمپ گریز از مرکز

نویسندگان
دانشکده فنی مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
چکیده
با توجه به کاربرد فراوان پمپ‌های گریز از مرکز در صنایع، افزایش کارایی آنها حائز اهمیت می‌باشد. از این‌رو در این مطالعه برای بهبود عملکرد پمپ‌ گریز از مرکز، پره‌های جداکننده به هندسه‌ی پمپ اضافه شده و بررسی تجربی و عددی بر روی آن انجام پذیرفته است. به‌منظور انجام بررسی تجربی، پروانه‌هایی با پره‌های جداکننده به‌طول‌های مختلف ساخته شده است. پمپ با این پروانه‌ها در سلول تست آزمایش شده و منحنی عملکردی آن‌ استخراج گردیده است. همچنین با هدف بررسی جریان در پروانه و حلزونی، پمپ به‌صورت عددی با نرم‌افزار ANSYS-CFX شبیه‌سازی شده است. روش عددی حجم محدود به‌همراه مدل آشفتگی k-ωSST برای تحلیل عددی مورد استفاده قرار گرفته است. جریان در پروانه و حلزونی به‌ترتیب با دستگاه مختصات چرخان و ساکن تحلیل شده و نتایج با رابط روتور ایستا به‌یکدیگر کوپل گردیده‌اند. مطالعه برای سه پروانه‌ با طول پره‌های جداکننده‌ی برابر صفر، 33 و 66 درصد طول پره‌های اصلی صورت گرفته است. نتایج عددی و تجربی حاکی از افزایش هد تولیدی پمپ می‌باشند که به‌طول پره‌های جداکننده وابسته بوده و حداکثر افزایش هد در نقطه‌ی بهترین بازده برای پروانه نوع سوم (طول پره‌های جداکننده برابر 66 درصد طول پره‌های اصلی) برابر 5/10 درصد به‌دست آمده است. همچنین مشاهده می‌شود که در نزدیکی نقطه‌ی طراحی، تأثیر پره‌های جداکننده بر عملکرد پمپ بیشتر بوده و با انحراف از این نقطه، از میزان این اثر کاسته می‌شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical and Experimental Study of splitter blades effect on the centrifugal pump performance

نویسندگان English

Mir Boyouk Ehghaghi
Mohammad Vajdi
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz
چکیده English

As pumps are used frequently in industrial plants, their performance improvement is important. In this study, performance improvement of centrifugal pumps by application of splitter blades have been investigated both numerically and experimentally. Radial impellers with different length of splitter blades have been manufactured and tested to obtain performance charts. On the other hand, the flow in impeller and volute has been investigated numerically by ANSYS-CFX commercial code. Numerical study has been done using Finite volume method and k-ωSST turbulence model. Rotating and stationary frames have been used to analyze flow in impeller and volute respectively and the results have been coupled by Frozen Rotor. Three impellers with the lengths of splitter blades equal to 0, 33% and 66% of original blades were tested. Results show head increase when the splitter blades added while the amount of increase depends on the splitter blades length. At BEP (Best Efficiency Point) the maximum head increase was reported for impeller type three (the length of splitters equal to 66% of original blades) about 10.5 percent. It should be noted that as the capacity tends to BEP, the effect of splitter blades is more significant.

کلیدواژه‌ها English

Centrifugal pump
Radial Impeller
Head Increase
Splitter Blades
Slip Factor